يستخدم نظام الأرفف الشمسية ، أو حامل الألواح الشمسية ، لدعم مجموعة شمسية على أي سطح ، عادة على سطح أو مباشرة على الأرض. عادةً ما تكون حوامل الأسطح أقل تكلفة لأنها يمكن أن تستخدم الدعم الهيكلي للسقف الحالي. ومع ذلك ، فإن الأنظمة المثبتة على الأرض يسهل الوصول إليها وصيانتها ، ولا تشمل مخاوف السلامة التي تأتي مع العمل على السقف.

أنواع الجبال

على السطح ، تتكون معظم الحوامل من إطار مثبت بهيكل عوارض وعوارض السقف. إذا كان نظام اختراق الأسقف غير مرغوب فيه ، مثل أسطح القرميد الطيني أو الأسطح المعدنية أو الأسطح المسطحة حيث قد تتجمع المياه ، فيمكن أن تكون أنظمة الأرفف قائمة بذاتها ومثقلة بالصدأ.

أنظمة الأرفف المثبتة على الأرض هي إما إطارات معدنية مثبتة على لوح أسمنتي أو مثبتة على أعمدة للسماح بالتخليص الأسهل أدناه ، كما هو الحال في المناطق التي بها ثلوج كثيفة أو في أنظمة ثنائية الغرض مثل الزراعة ، والتي تدمج الزراعة مع الألواح الشمسية.

معظم مكونات الأرفف في كل من الأنظمة المثبتة على الأسطح والأرض مصنوعة من الألومنيوم عالي الجودة والفولاذ المقاوم للصدأ . من الاعتبارات المهمة قوة الأرفف ، والتي تحتاج إلى دعم الثلوج والرياح العاتية في العديد من المناطق. قد يدعم نظام الأرفف القوي ما يصل إلى 90 رطلاً لكل حمولة ثلجية للقدم المربع ورياح 190 ميلاً في الساعة.

مكونات السطح

المكونات الثلاثة الرئيسية للنظام الشمسي المثبت على السقف هي:

• مرفقات السقف ، والتي يتم تثبيتها على هيكل السقف
• قضبان التركيب التي تُركب عليها الألواح الشمسية
• المشابك ، التي تربط قضبان التثبيت بمرفقات السقف والألواح بالقضبان.

قد تختلف ملحقات السقف حسب نوع السقف. يتم حفر ملحقات السقف الأكثر شيوعًا ، والمستخدمة في الأسطح المصنوعة من الألواح الخشبية ، في عوارض الحاملة والعوارض الخشبية للسقف ، ثم يتم إحكام إغلاقها باستخدام مادة مانعة للتسرب ومانعة للتسرب. على سطح معدني محاط ، تدعم مشابك السقف أو الأقواس المثبتة على الصفائح المعدنية قضبان التثبيت.

يتكون نظام السطح المثقوب من إطار سكة حديدية ومشبك باستثناء ملحقات السقف ، والتي يتم استبدالها بكتل خرسانية لتثبيت الإطار لأسفل. تأتي بعض الإطارات التجارية مع مكونات صابورة مدمجة فيها. بسبب وزنها ، تعمل أنظمة الصابورة فقط على الأسطح ذات المنحدرات المنخفضة ، وقد لا تتمكن العديد من الأسطح القديمة من تحمل الوزن الزائد.

المكونات الأخرى الشائعة لأنظمة الأسطح هي حوامل القنوات ، والتي ترفع الأسلاك عن السطح لحمايتها من ارتفاع درجة الحرارة.

المكونات المثبتة على الأرض

تشبه الأنظمة المثبتة على الأرض التي تستخدم الإطارات أنظمة الأسطح ، باستثناء أن الإطارات يتم وضعها في بلاطة خرسانية ، الأمر الذي يتطلب خطوات إضافية للحفر ، ووضع الأسس ، وصب الأسمنت. يمكن ضبط العديد من الإطارات المثبتة على الأرض يدويًا لزيادة التعرض لأشعة الشمس.

يستخدم النظام المثبت على عمود عمودًا يتم تثبيته في حفرة مملوءة بالخرسانة حوالي نصف طول العمود. يمكن أن تأتي الأنظمة المثبتة على عمود إما مع متعقب تلقائي للطاقة الشمسية أو يمكن تعديلها يدويًا. قد تستخدم هذه الأنظمة أعمدة متعددة ، والتي يمكن أن تدعم صفيف لوحة أكبر مع مساحة أقل من عند ربط الإطار مباشرة في لوح خرساني.

المكونات المشتركة لجميع أنظمة الأرفف

تأتي أنظمة الأرفف الشمسية مزودة بمحولات تعمل على تحويل التيار الكهربائي المباشر (DC) الذي تنتجه الأنظمة الكهروضوئية الشمسية إلى التيار المتردد (AC) الذي تعمل عليه المباني السكنية والتجارية. يتم أحيانًا بناء هذه العواكس مباشرة في نظام الأرفف ، ولكن في معظم الأنظمة ، يتم إرفاقها بمشابك.

تعمل الأسلاك من خلال مجموعة شمسية داخل قضبان التثبيت ، لتوصيل صندوق التوصيل الكهربائي المتصل بالجزء الخلفي من اللوحة الشمسية بصندوق تقاطع النظام.

تعتبر العروات ، والمسامير ، وأغطية النهاية ، ومشابك النهاية ، ومشابك الأسلاك ، والأقواس ، والعديد من أجهزة التثبيت الأخرى عناصر شائعة في أي نظام أرفف.

إيجاد الإمالة الصحيحة

على سطح أو إطار مثبت على الأرض لا يكون بزاوية مثالية للحصول على أكبر قدر ممكن من التعرض لأشعة الشمس ، يمكن للأرجل المائلة ضبط الألواح بحيث تميل بزوايا مثالية للشمس ، أفقيًا وعموديًا.

زاوية الميل هي الزاوية الرأسية بينما زاوية السمت هي الزاوية الأفقية بالنسبة لخط الاستواء. يعد تعيين زاوية العنوان أمرًا سهلاً: قم بتعيينه على خط العرض الخاص بك. العثور على زاوية السمت أكثر صعوبة إلى حد ما.

في نصف الكرة الشمالي ، يجب أن تواجه الألواح الجنوب الحقيقي بدلاً من الجنوب المغناطيسي ، والذي يمكن أن يختلف اعتمادًا على المجال المغناطيسي للأرض.